Batterie LiPo per modellismo: come sceglierle e utilizzarle correttamente

Per scegliere una batteria LiPo per modellismo, consiglio innanzitutto di verificare la tensione supportata dal motore e dal regolatore, quindi la capacità, la corrente di scarica, le dimensioni e il connettore.

Una volta scelta la batteria corretta, la sua durata dipende soprattutto da tre abitudini: una ricarica adeguata, una scarica controllata e una conservazione alla tensione corretta.

Punti chiave

• Il numero di celle, indicato dalla lettera S, deve essere compatibile con il motore e il regolatore: una LiPo 3S non è intercambiabile con una 2S o una 4S.

• La capacità in mAh influisce sull'autonomia, ma anche sul peso e sulle dimensioni. Una batteria più grande non significa quindi automaticamente una batteria migliore.

• Il valore C permette di stimare la corrente che la batteria può fornire. Consiglio tuttavia di non basarsi esclusivamente su questo valore per confrontare marche diverse.

• Per preservare la vostra LiPo, caricatela con un caricabatterie adeguato, evitate la scarica profonda e utilizzate la modalità Storage, intorno a 3,8 V per cella, quando rimane inutilizzata.

Come scegliere una batteria LiPo per il proprio modello RC?

La LiPo corretta è quella che soddisfa contemporaneamente le esigenze elettriche, meccaniche e fisiche del modello.

Inizio sempre consultando il manuale del modello.

È questo che deve determinare il numero di celle, la capacità consigliata e, quando l'informazione è disponibile, la corrente richiesta.

Una batteria può avere la capacità e il connettore corretti, ma essere completamente inadatta alla motorizzazione.

Questo accade in particolare se si utilizza una LiPo con una tensione troppo elevata.

Per effettuare la scelta, consiglio di verificare nell'ordine:

1. il numero di celle;

2. la tensione supportata dal motore e dal regolatore;

3. la capacità in mAh;

4. la corrente massima richiesta;

5. il valore di scarica C;

6. le dimensioni;

7. il peso;

8. il connettore;

9. il connettore di bilanciamento.

Questo metodo può sembrare semplice.

Permette tuttavia di evitare gran parte degli errori che si verificano quando si sceglie una batteria esclusivamente in base al prezzo o alla capacità.

Quale tensione scegliere tra una LiPo 2S, 3S, 4S e 6S?

Una LiPo 2S fornisce una tensione nominale di 7,4 V, una LiPo 3S 11,1 V, una LiPo 4S 14,8 V e una 6S 22,2 V.

Il numero che precede la «S» corrisponde al numero di celle collegate in serie.

Ogni cella LiPo possiede una tensione nominale di circa 3,7 V e raggiunge 4,2 V quando è completamente carica.

Ecco i valori da tenere presenti:

Questi valori permettono di comprendere un punto importante: una LiPo 4S non è semplicemente una batteria 3S con un po' più di autonomia.

Impone una tensione superiore all'intero sistema di propulsione.

Se il motore e il regolatore sono progettati per una 4S, non passerei quindi a una LiPo 6S senza verificarne la compatibilità.

Il motore, il regolatore, il sistema di raffreddamento e, su un'auto RC, la trasmissione devono essere in grado di sopportare questa tensione.

Scientific MHD ricorda inoltre che è sempre necessario verificare le raccomandazioni tecniche del modello prima di scegliere il numero di celle.

Come scegliere la capacità in mAh?

La capacità, espressa in mAh, influisce principalmente sull'autonomia, sul peso e sulle dimensioni della batteria.

Una LiPo da 5.000 mAh contiene una quantità di carica maggiore rispetto a una da 2.200 mAh.

Può quindi offrire una durata di utilizzo superiore a parità di consumo. Tuttavia, sarà generalmente più pesante e ingombrante.

Questo aspetto è particolarmente importante su un aereo RC.

Su un modello leggero, alcune centinaia di grammi aggiuntivi possono modificare il baricentro, il carico alare e il comportamento in volo.

Preferisco quindi scegliere una capacità adatta al modello piuttosto che cercare sistematicamente la batteria più grande che possa entrare nella fusoliera.

La sezione LiPo di Scientific MHD presenta attualmente, ad esempio, batterie Black Lithium da 2.200 mAh, 3.300 mAh, 5.000 mAh, 6.000 mAh e capacità superiori, con diverse configurazioni di celle.

Una batteria con più mAh offre sempre una maggiore autonomia?

No, non necessariamente.

L'autonomia dipende dalla capacità, ma anche dalla corrente realmente assorbita dal motore.

Prendiamo due batterie con la stessa tensione. Una batteria da 5.000 mAh può teoricamente fornire più energia di una da 3.000 mAh, ma se aumenta notevolmente il peso del modello, anche il motore dovrà compiere uno sforzo maggiore.

Ragiono quindi in termini di compromesso: capacità sufficiente + peso ragionevole + dimensioni compatibili.

Per un aereo, verifico anche il baricentro. Una batteria più pesante può talvolta essere interessante se permette di posizionare correttamente il centro di gravità.

Non è una regola generale, ma è un parametro spesso trascurato.

Come scegliere il valore di scarica C?

Il valore C indica la capacità teorica di una batteria di fornire una corrente elevata in rapporto alla sua capacità.

Il calcolo di base è semplice:

corrente teorica = capacità in Ah × valore C

Prendiamo una LiPo da 2.200 mAh, cioè 2,2 Ah, indicata per 25C:

2,2 × 25 = 55 A

La batteria è quindi dichiarata per una corrente teorica di 55 A nelle condizioni corrispondenti a questa specifica.

Scientific MHD utilizza inoltre questo esempio per spiegare il principio del valore C.

Bisogna scegliere esattamente il valore C richiesto dal motore?

Preferisco mantenere un margine piuttosto che far funzionare permanentemente una batteria al suo limite teorico.

È inoltre necessario essere prudenti nel confronto tra marche diverse.

Un valore di 50C indicato su una batteria non significa necessariamente che questa possa fornire realmente il doppio della corrente rispetto a un modello indicato a 25C in tutte le condizioni.

La resistenza interna, la temperatura, lo stato di invecchiamento e il modo in cui il produttore misura o definisce il valore C svolgono anch'essi un ruolo.

Gli specialisti del settore sottolineano in particolare che i valori C non sono sempre direttamente confrontabili tra produttori.

Considero quindi il valore C come uno dei diversi indicatori, e non come l'unico criterio di qualità.

Perché la resistenza interna di una LiPo è importante?

La resistenza interna fornisce un'indicazione sulla capacità della batteria di erogare corrente senza provocare una forte caduta di tensione.

Una resistenza interna che aumenta con l'età e l'utilizzo può provocare un maggiore «voltage sag», ovvero una caduta di tensione quando il motore richiede molta corrente. Il modello può quindi sembrare meno reattivo, anche se la batteria accetta ancora la carica.

Trovo questo dato particolarmente interessante quando il caricabatterie permette di misurare la resistenza interna cella per cella.

È inoltre possibile utilizzare un tester per batterie LiPo.

Non confronterei tuttavia due batterie basandomi esclusivamente su un valore espresso in milliohm.

Anche la capacità, la tecnologia, il formato e l'utilizzo previsto sono importanti.

Quali dimensioni e quale connettore bisogna verificare?

Una LiPo non deve essere soltanto elettricamente compatibile: deve anche entrare correttamente nel modello e disporre di una connettività adeguata.

Prima di ordinare, misurate lo spazio disponibile:

• lunghezza;

• larghezza;

• altezza;

• peso massimo accettato;

• posizione del cavo;

• connettore principale;

• connettore di bilanciamento.

Tra i connettori più comuni troviamo XT30, XT60, XT90, Deans/T-Plug, EC3 ed EC5.

Il connettore deve essere compatibile con l'installazione. Un adattatore può risolvere alcune situazioni, ma aggiunge un collegamento supplementare.

Per un'installazione destinata a supportare correnti elevate, preferisco una connessione correttamente dimensionata e pulita piuttosto che una serie di adattatori.

Scientific MHD propone attualmente, ad esempio, LiPo Black Lithium dotate di connettori XT60, oltre a modelli con XT30 o Deans a seconda del riferimento.

Come scegliere una LiPo per un aereo RC?

Per un aereo RC, considero innanzitutto la tensione, il peso, il baricentro, la capacità e la corrente richiesta dalla motorizzazione.

L'errore classico consiste nello scegliere una batteria soltanto perché possiede un numero sufficiente di mAh.

Su un aereo leggero, una batteria troppo pesante può peggiorare il comportamento in volo.

Su un modello potente, una batteria troppo debole può invece provocare una caduta di tensione, surriscaldamento e perdita di prestazioni.

Consiglio quindi di partire dai dati del motore e del regolatore, quindi di verificare la capacità consigliata dal produttore del modello.

Come scegliere una LiPo per un'auto RC?

Per un'auto RC, la corrente richiesta può essere elevata, soprattutto con una motorizzazione brushless.

Verifico quindi in particolare:

• la tensione massima supportata dal regolatore;

• la corrente richiesta;

• il valore C;

• le dimensioni del vano batteria;

• il connettore;

• il peso.

Un'auto progettata per una LiPo 2S non deve utilizzare una 3S semplicemente perché quest'ultima sembra più performante.

Il regolatore, il motore e la trasmissione devono essere progettati per questa tensione.

Per un'auto da competizione o un modello sottoposto a forti sollecitazioni, diventano interessanti anche la resistenza interna e la capacità della batteria di mantenere la tensione sotto carico elevato.

Come scegliere una LiPo per una barca RC?

Per una barca RC, cerco un compromesso tra capacità, corrente disponibile e peso.

Il consumo può essere elevato con una motorizzazione veloce. Una batteria sottodimensionata rischia quindi di surriscaldarsi notevolmente.

Verifico anche l'installazione fisica. Il pacco deve essere correttamente immobilizzato e protetto dagli spruzzi d'acqua.

La batteria non deve potersi spostare durante le accelerazioni o i cambi di direzione.

Come caricare correttamente una batteria LiPo?

Carico sempre una LiPo con un caricabatterie progettato per questa tecnologia, selezionando correttamente il numero di celle e la modalità di carica.

Un caricabatterie LiPo permette di controllare la tensione di ogni cella e, quando dispone della modalità Balance, di mantenere le celle a livelli compatibili tra loro.

Scientific MHD raccomanda l'utilizzo di un caricabatterie-bilanciatore specifico per LiPo e ricorda che una cella non deve superare i 4,2 V.

Perché bisogna bilanciare le celle?

Il bilanciamento permette al caricabatterie di monitorare le diverse celle del pacco ed evitare che una cella raggiunga la tensione massima prima delle altre.

Questo è particolarmente importante con una batteria 2S, 3S, 4S o 6S.

Considero il connettore di bilanciamento una parte essenziale del sistema. Non serve soltanto a visualizzare informazioni sul caricabatterie.

A quanti ampere bisogna caricare una LiPo?

In assenza di indicazioni diverse da parte del produttore, una carica a 1C costituisce un riferimento semplice.

Il calcolo è:

corrente di carica = capacità in Ah × tasso di carica

Per una batteria da 5.000 mAh:

5 Ah × 1C = 5 A

Per una batteria da 2.200 mAh:

2,2 Ah × 1C = 2,2 A

Ecco alcuni esempi:

Alcune batterie consentono una carica più rapida. La utilizzerei soltanto se il produttore la autorizza esplicitamente.

È possibile caricare una LiPo a 2C o più?

Sì, su alcune batterie progettate per questo scopo, ma esclusivamente entro i limiti indicati dal produttore.

La ricarica rapida non è automaticamente consentita solo perché il caricabatterie può fornire molta corrente.

È la batteria che deve supportarla.

Se la scheda tecnica indica un massimo di 1C, rimango a 1C.

Quali precauzioni adottare durante la ricarica?

Una LiPo deve rimanere sotto sorveglianza durante la ricarica, su una superficie adeguata e lontano da materiali infiammabili.

Prima di avviare la ricarica, verifico:

• che il pacco non sia gonfio;

• che non sia perforato o danneggiato;

• che i cavi siano in buone condizioni;

• che il connettore sia corretto;

• che il numero di celle selezionato corrisponda al pacco;

• che la corrente di carica sia adeguata;

• che il connettore di bilanciamento sia collegato correttamente.

Scientific MHD raccomanda una ricarica tra 15 °C e 35 °C e precisa che una batteria deve raffreddarsi prima di essere ricaricata.

Non ricarico quindi immediatamente una LiPo che ha appena terminato una sessione particolarmente impegnativa.

È possibile lasciare una LiPo in carica senza sorveglianza?

No.

Anche con un caricabatterie moderno, rimango nelle vicinanze durante la ricarica.

Carico sempre una LiPo con un caricabatterie LiPo adeguato, selezionando correttamente il numero di celle e la modalità di carica.

Una batteria danneggiata può comportarsi diversamente da un pacco in buone condizioni.

Una borsa di sicurezza LiPo può offrire una protezione supplementare, ma non rende sicura una ricarica senza sorveglianza.

Scientific MHD propone in particolare borse e valigette di protezione LiPo nella propria categoria di accessori.

Come utilizzare una LiPo senza scaricarla eccessivamente?

Controllo la tensione e il comportamento del modello e interrompo l'utilizzo prima di raggiungere una scarica profonda.

Una LiPo scaricata eccessivamente può perdere in modo permanente capacità e prestazioni.

Scientific MHD indica 3,3 V per cella come soglia consigliata, con 3,0 V per cella come minimo assoluto.

Preferisco quindi nettamente far atterrare o arrestare il modello quando mostra i primi segni di calo di potenza, piuttosto che attendere un'interruzione completa.

Un allarme LiPo può avvisare quando la tensione scende troppo e permettere di arrestare il modello prima di una scarica eccessiva.

Quale tensione non bisogna raggiungere durante l'utilizzo?

La tensione da monitorare è quella di ogni singola cella, non soltanto quella dell'intero pacco.

Ad esempio, per una 3S:

• 3,3 V/cella corrispondono a circa 9,9 V;

• 3,0 V/cella corrispondono a circa 9,0 V.

Per una 4S:

• 3,3 V/cella corrispondono a circa 13,2 V;

• 3,0 V/cella corrispondono a circa 12,0 V.

Bisogna tuttavia tenere conto del comportamento della batteria sotto carico. La tensione può diminuire temporaneamente quando il motore assorbe molta corrente e risalire quando la richiesta diminuisce.

Non mi baso quindi su un singolo valore visualizzato durante un'accelerazione. La regolazione del variatore, l'allarme LiPo e il comportamento generale del modello devono essere considerati insieme.

Perché una LiPo si surriscalda?

Una LiPo si riscalda quando deve fornire molta corrente, ma un surriscaldamento eccessivo può indicare una batteria o un impianto dimensionati in modo errato.